Por Larry Cooper, con Rita Abi-Ghanem, PhD
Los buenos agricultores cultivan las cosechas, los grandes agricultores cultivan la tierra. Para tener un suelo excelente es importante crear un microbioma activo y diverso que estructure el suelo y mueva y procese los nutrientes de la forma más beneficiosa para las plantas. Cuantos más microbios haya en un suelo, más fértil será éste. En esta serie hablaremos de las muchas funciones importantes que desempeñan los microorganismos del suelo para producir un suelo fértil y cultivos sanos.
En la Parte 3 de esta serie, veremos el Biocontrol de los patógenos de las plantas.
Un suelo de cultivo sano está repleto de miles de millones de microbios por centímetro cuadrado. Demasiado pequeños para que los vea el ojo humano, la masa corporal acumulada de microbios en un campo de cultivo puede superar 1 tonelada por acre. Las plantas dependen de estas diminutas criaturas para muchas funciones importantes de salud y crecimiento, y el rendimiento de los cultivos depende en gran medida de si los microbios están presentes en número y diversidad suficientes para realizar su trabajo.
En artículos anteriores de esta serie, hablamos de cómo los microbios descomponen la materia vegetal y animal en humus, liberando minerales en formas solubles más fáciles de absorber por las plantas. Los microbios aportan nutrientes al suelo desde la atmósfera (fijación del nitrógeno) y desde las reservas minerales encerradas que ya están en el suelo. También degradan los contaminantes del suelo y ayudan a mantener unidos los agregados del suelo al tiempo que aumentan la porosidad, creando canales a través de los cuales pueden crecer las raíces y fluir el agua, aumentando la infiltración y reduciendo la escorrentía.
Las plantas y ciertos grupos microbianos pueden mantener una relación simbiótica: las plantas proporcionan a los microbios energía en forma de hidratos de carbono (una planta típica puede ceder entre el 25 %–45% el 45 de sus reservas totales de hidratos de carbono para alimentar a sus microbios), y a cambio los microbios aportan nitrógeno, fósforo, micronutrientes y agua, al tiempo que realizan otras funciones esenciales que contribuyen al crecimiento y vigor de la planta.
Una de esas funciones esenciales que trataremos con más detalle es el biocontrol: impedir el crecimiento o la actividad de los patógenos de las plantas.
Biocontrol
Los microorganismos tienen tres vías principales para el biocontrol de los patógenos de las plantas: el antagonismo (producción de metabolitos, como los antibióticos, que inhiben directamente a los patógenos), la competición (competencia con los patógenos por los recursos vitales, sobre todo el carbono) y la resistencia inducida (mediante la cual los microorganismos inducen a las plantas a defenderse mejor).
La mayoría de los microbios producen uno o varios antibióticos que suprimen los patógenos de las plantas y las enfermedades que causan. Se sabe que varios microorganismos producen múltiples antibióticos que suprimen más de un patógeno, lo que mejora el control biológico.
Cuando los microbios no patógenos son abundantes, protegen a la planta mediante una rápida colonización y consumo de nutrientes, de modo que éstos no están tan disponibles para los patógenos, con lo que éstos mueren de hambre. Esto es especialmente eficaz cuando los microbios no patógenos colonizan lugares donde el agua y los nutrientes que contienen carbono están más fácilmente disponibles, como los puntos de salida de las raíces secundarias. Se cree que los patógenos transmitidos por el suelo que infectan por contacto micelial (los hilos ramificados de un hongo) son especialmente susceptibles a la competencia por los recursos nutritivos.1
Otros microbios, como cepas de Pseudomonas sp. y Trichoderma sp., se sabe que activan continuamente las defensas propias de las plantas a lo largo de su ciclo vital.
No es raro que un microbio despliegue múltiples mecanismos de biocontrol: como ejemplo, considera los hongos micorrícicos arbusculares vesiculares (VAM)(véase la ilustración en la parte superior de este post). Los estudios sobre los hongos VAM han demostrado que pueden prevenir las infecciones de nematodos del nudo de la raíz reduciendo los lugares de acceso y estimulando las defensas del huésped. También pueden aumentar la tolerancia de una planta al estrés, mejorar su nutrición, cambiar la estructura física de las raíces mediante la lignificación e incluso modificar la composición química de los tejidos vegetales, como la quitinasa antifúngica.1
Los beneficios del equilibrio y la diversidad
Es importante comprender que la gran mayoría de los microbios (quizá hasta el 98%) son beneficiosos o neutros para las plantas, y que el estado natural es que plantas y microbios alcancen un equilibrio biológico. Cuando ocurre algo que perturba este equilibrio, los microbios patógenos tienen la oportunidad de ejercer su influencia y dañar las plantas, desviando la energía del huésped de un modo que afecta al crecimiento y al vigor. Aunque la inclinación inmediata de un cultivador podría ser intentar acabar con estos patógenos, es bastante imposible acabar con los microbios dañinos sin acabar también con los microbios beneficiosos. La mejor solución a largo plazo es devolver el equilibrio a la biosfera, de modo que los patógenos se vean desbordados y suprimidos por los microbios beneficiosos. Esto conduce tanto al biocontrol directo de los patógenos -mediante la competencia, el antagonismo, la depredación y el parasitismo- como al control indirecto mediante la resistencia inducida de las plantas y la promoción del crecimiento vegetal.
Al conseguir una diversidad microbiana saludable en el suelo, se preserva la red trófica del suelo y se maximizan las posibilidades de que los microbios beneficiosos estén presentes en número suficiente para que compitan y superen a los patógenos y contribuyan a un crecimiento vigoroso de las plantas, más tolerantes a las enfermedades.
Carbono: la moneda energética del suelo
El factor más limitante para un crecimiento microbiano sano, después de una humedad adecuada, es la disponibilidad de fuentes de carbono orgánico. Un vídeo reciente del USDA-NRCS2 cita al Dr. Kris Nichols, del Instituto Rodale, diciendo que «el carbono es la moneda energética del suelo». La mayoría de los microorganismos del suelo necesitan carbono para construir sus cuerpos y oxidarse para obtener energía. Al planificar la nutrición de tus cultivos, asegúrate de planificar la nutrición a base de carbono que necesitan los microbios beneficiosos de las rizosferas de tus cultivos. Satisfacer las necesidades nutricionales de los microbios del suelo es importante para la fertilidad del suelo y el rendimiento óptimo de los cultivos.
A través de esta serie de entradas de blog, «Microorganismos: El motor vivo del suelo», hemos insistido en que tener un «microbioma» sano y diverso de microorganismos en el suelo de cultivo es esencial para el éxito de la agricultura:
Diversidad de microorganismos sana = suelo sano =
plantas sanas = mayor rendimiento.
Los mayores rendimientos proceden de una comprensión cultivada de la relación simbiótica entre las plantas y sus microorganismos y de un cuidado esmerado de ese microbioma esencial.
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Referencias
- Pal K y Gardener B. Control Biológico de los Patógenos de las Plantas. Página web de la Sociedad Fitopatológica Americana, disponible en http://www.apsnet.org/edcenter/advanced/topics/Pages/BiologicalControl.aspx.
- Serie de Vídeos USDA-NRCS: Desvela los Secretos del Suelo, Capítulo 5, Mantén una Raíz Viva en el Suelo, o «Una Idea Radicular». 10 de junio de 2016. Disponible en https://www.youtube.com/watch?v=qodG4MJeQvQ.
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